องค์ประกอบ 56: แบเรียม

1、 การแนะนำองค์ประกอบแบเรียม,
องค์ประกอบโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ ที่มีสัญลักษณ์ทางเคมี BA ตั้งอยู่ในกลุ่ม IIA ของช่วงเวลาที่หกของตารางธาตุ มันเป็นโลหะที่มีความนุ่มนวลสีขาวมันวาวโลหะและองค์ประกอบที่ใช้งานมากที่สุดในโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ เมทัล ชื่อองค์ประกอบมาจากคำภาษากรีกเบต้าอัลฟ่าρύς (Barys) ซึ่งหมายถึง "หนัก"

2、 ค้นพบประวัติโดยย่อ
ซัลไฟด์ของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ แสดงฟอสฟอเรสเซนต์ซึ่งหมายความว่าพวกเขายังคงปล่อยแสงเป็นระยะเวลาหนึ่งในความมืดหลังจากสัมผัสกับแสง สารประกอบแบเรียมเริ่มดึงดูดความสนใจของผู้คนอย่างแม่นยำเนื่องจากลักษณะนี้ ในปี 1602 ช่างทำรองเท้าชื่อ Casio Lauro ในเมือง Bologna ประเทศอิตาลีคั่วแบร์ไบท์ที่มีแบเรียมซัลเฟตพร้อมกับสารไวไฟและค้นพบว่ามันสามารถปล่อยแสงในที่มืดซึ่งกระตุ้นความสนใจของนักวิชาการในเวลานั้น ต่อมาหินชนิดนี้เรียกว่าโปโลไนต์และกระตุ้นความสนใจของนักเคมีชาวยุโรปในการวิจัยเชิงวิเคราะห์ ในปี ค.ศ. 1774 นักเคมีชาวสวีเดน CW Scheele ค้นพบว่าแบเรียมออกไซด์เป็นดินใหม่ที่ค่อนข้างหนักซึ่งเขาเรียกว่า "Baryta" (ดินหนัก) ในปี ค.ศ. 1774 Scheler เชื่อว่าหินก้อนนี้เป็นการผสมผสานระหว่างดินใหม่ (ออกไซด์) และกรดซัลฟูริก ในปี ค.ศ. 1776 เขาทำให้ไนเตรตร้อนในดินใหม่นี้เพื่อให้ได้ดินบริสุทธิ์ (ออกไซด์) ในปี ค.ศ. 1808 นักเคมีชาวอังกฤษ H. Davy ใช้ปรอทเป็นแคโทดและแพลตตินัมเป็นขั้วบวกไปยังอิเล็กโทรไลซ์แบราต์ (BASO4) เพื่อผลิตอัมอัมอัมอัมอัม หลังจากการกลั่นเพื่อกำจัดปรอทจะได้รับโลหะที่มีความบริสุทธิ์ต่ำและตั้งชื่อตามคำภาษากรีก Barys (หนัก) สัญลักษณ์องค์ประกอบถูกตั้งค่าเป็น BA ซึ่งเรียกว่าแบเรียม.

3、 คุณสมบัติทางกายภาพ
แบเรียมเป็นโลหะสีขาวสีเงินที่มีจุดหลอมเหลว 725 ° C, จุดเดือดของ 1846 ° C, ความหนาแน่น 3.51g/cm3 และความเหนียว แร่หลักของแบเรียมคือแบร์ไซต์และอาร์เซเซีนโพริต

4、แบเรียมเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีคุณสมบัติทางเคมี
สัญลักษณ์ทางเคมี BA หมายเลขอะตอม 56 เป็นของกลุ่มระบบ IIA เป็นระยะและเป็นสมาชิกของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ แบเรียมมีกิจกรรมทางเคมีที่ยอดเยี่ยมและมีการใช้งานมากที่สุดในหมู่โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ จากพลังงานที่มีศักยภาพและไอออนไนซ์จะเห็นได้ว่าแบเรียมมีการลดลงอย่างมาก ในความเป็นจริงหากพิจารณาเพียงการสูญเสียอิเล็กตรอนแรกแบเรียมมีการลดลงอย่างมากในน้ำ อย่างไรก็ตามมันค่อนข้างยากสำหรับแบเรียมที่จะสูญเสียอิเล็กตรอนที่สอง ดังนั้นเมื่อพิจารณาถึงปัจจัยทั้งหมดการลดลงของแบเรียมจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตามมันยังเป็นหนึ่งในโลหะที่มีปฏิกิริยามากที่สุดในสารละลายที่เป็นกรดรองจากลิเธียมซีเซียมรูบิเดียมและโพแทสเซียม

5. สารประกอบ
1). แบเรียมออกไซด์ออกซิไดซ์อย่างช้าๆในอากาศเพื่อสร้างแบเรียมออกไซด์ซึ่งเป็นผลึกลูกบาศก์ไม่มีสี ละลายได้ในกรดไม่ละลายในน้ำอะซิโตนและแอมโมเนีย ทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อสร้างแบเรียมไฮดรอกไซด์ซึ่งเป็นพิษ เมื่อถูกเผามันจะปล่อยเปลวไฟสีเขียวและสร้างแบเรียมเปอร์ออกไซด์
2). แบเรียมเปอร์ออกไซด์ทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟูริกเพื่อผลิตไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ปฏิกิริยานี้ขึ้นอยู่กับหลักการของการเตรียมไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในห้องปฏิบัติการ
3). แบเรียมไฮดรอกไซด์ทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อผลิตแบเรียมไฮดรอกไซด์และก๊าซไฮโดรเจน เนื่องจากความสามารถในการละลายต่ำของแบเรียมไฮดรอกไซด์และพลังงานระเหิดสูงปฏิกิริยาไม่รุนแรงเท่ากับโลหะอัลคาไลและแบเรียมไฮดรอกไซด์ที่เกิดขึ้นจะปิดบังมุมมอง คาร์บอนไดออกไซด์จำนวนเล็กน้อยถูกนำมาใช้ในสารละลายเพื่อสร้างการตกตะกอนของแบเรียมคาร์บอเนตและคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนเกินจะได้รับการแนะนำเพิ่มเติมเพื่อละลายการตกตะกอนของแบเรียมคาร์บอเนตและสร้างแบเรียมไบคาร์บอเนตที่ละลายน้ำได้
4). อะมิโนแบเรียมสามารถละลายในแอมโมเนียของเหลวสร้างสารละลายสีน้ำเงินด้วย paramagnetism และค่าการนำไฟฟ้าซึ่งก่อให้เกิดอิเล็กตรอนแอมโมเนียเป็นหลัก หลังจากการเก็บรักษาเป็นเวลานานไฮโดรเจนในแอมโมเนียจะลดลงเป็นก๊าซไฮโดรเจนโดยอิเล็กตรอนแอมโมเนียและปฏิกิริยาทั้งหมดคือแบเรียมที่ทำปฏิกิริยากับแอมโมเนียของเหลวเพื่อผลิตอะมิโนแบเรียมและก๊าซไฮโดรเจน
5). แบเรียมซัลไฟต์เป็นคริสตัลสีขาวหรือผงพิษที่ละลายได้เล็กน้อยในน้ำและค่อยๆออกซิไดซ์ออกซิไดซ์เป็นแบเรียมซัลเฟตเมื่ออยู่ในอากาศ ละลายในกรดที่ไม่ออกซิไดซ์ที่ไม่ออกซิไดซ์เช่นกรดไฮโดรคลอริกเพื่อสร้างก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่มีกลิ่นฉุน เมื่อพบกับกรดออกซิไดซ์เช่นกรดไนตริกเจือจางมันสามารถแปลงเป็นแบเรียมซัลเฟต
6). แบเรียมซัลเฟตมีคุณสมบัติทางเคมีที่เสถียรและส่วนของแบเรียมซัลเฟตที่ละลายในน้ำนั้นเป็นไอออนอย่างสมบูรณ์ทำให้เป็นอิเล็กโทรไลต์ที่แข็งแกร่ง แบเรียมซัลเฟตไม่ละลายในกรดไนตริกเจือจาง ส่วนใหญ่ใช้เป็นตัวแทนความคมชัดของระบบทางเดินอาหาร
แบเรียมคาร์บอเนตเป็นพิษและแทบจะไม่ละลายในน้ำเย็นละลายได้เล็กน้อยในน้ำที่มีคาร์บอนไดออกไซด์และละลายได้ในกรดไฮโดรคลอริกเจือจาง มันทำปฏิกิริยากับโซเดียมซัลเฟตเพื่อผลิตตะกอนสีขาวที่ไม่ละลายน้ำมากขึ้นของแบเรียมซัลเฟต - แนวโน้มการแปลงระหว่างการตกตะกอนในสารละลายน้ำ: มันง่ายที่จะเปลี่ยนไปสู่ทิศทางที่ไม่ละลายน้ำมากขึ้น

6、 ฟิลด์แอปพลิเคชัน
1. มันถูกใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรมในการผลิตเกลือแบเรียมอัลลอยด์ดอกไม้ไฟเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ฯลฯ นอกจากนี้ยังเป็น deoxidizer ที่ยอดเยี่ยมสำหรับการกลั่นทองแดง ใช้กันอย่างแพร่หลายในโลหะผสมรวมถึงตะกั่วแคลเซียมแมกนีเซียมโซเดียมลิเธียมอลูมิเนียมและโลหะผสมนิกเกิล โลหะแบเรียมสามารถใช้เป็นสาร degassing เพื่อกำจัดก๊าซร่องรอยออกจากหลอดสูญญากาศและหลอดรังสีแคโทดรวมถึงสาร degassing สำหรับการกลั่นโลหะ แบเรียมไนเตรตผสมกับโพแทสเซียมคลอเรตผงแมกนีเซียมและโรซินสามารถใช้ในการผลิตเปลวไฟและดอกไม้ไฟ สารประกอบแบเรียมที่ละลายน้ำได้มักใช้เป็นยาฆ่าแมลงเช่นแบเรียมคลอไรด์เพื่อควบคุมศัตรูพืชพืชต่าง ๆ นอกจากนี้ยังสามารถใช้สำหรับการกลั่นน้ำเกลือและน้ำหม้อไอน้ำสำหรับการผลิตโซดาไฟอิเล็กโทรไลต์ ยังใช้สำหรับการเตรียมเม็ดสี อุตสาหกรรมสิ่งทอและหนังใช้เป็นมอร์ดานและเป็นตัวแทนการปูสำหรับผ้าไหมเทียม
2. แบเรียมซัลเฟตสำหรับการใช้งานทางการแพทย์เป็นยาเสริมสำหรับการตรวจเอ็กซ์เรย์ ผงสีขาวที่ไม่มีกลิ่นและไม่มีรสซึ่งเป็นสารที่สามารถให้ความแตกต่างในเชิงบวกในร่างกายในระหว่างการตรวจเอ็กซ์เรย์ การแพทย์แบเรียมซัลเฟตไม่ได้รับการดูดซึมในระบบทางเดินอาหารและไม่ทำให้เกิดอาการแพ้ มันไม่มีสารประกอบแบเรียมที่ละลายน้ำได้เช่นแบเรียมคลอไรด์แบเรียมซัลไฟด์และแบเรียมคาร์บอเนต ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการถ่ายภาพทางเดินอาหารบางครั้งใช้เพื่อวัตถุประสงค์อื่น ๆ ของการตรวจสอบ

7、 วิธีการเตรียมการ
การผลิตอุตสาหกรรมของเมทัลลิกแบเรียมแบ่งออกเป็นสองขั้นตอน: การผลิตแบเรียมออกไซด์และการลดความร้อนของโลหะ (การลดความร้อนอลูมิเนียม) ที่ 1,000-1200 ℃เมทัลลิกแบเรียมสามารถรับได้โดยการลดแบเรียมออกไซด์ด้วยอลูมิเนียมโลหะและทำให้บริสุทธิ์โดยการกลั่นสูญญากาศ วิธีการลดความร้อนอลูมิเนียมสำหรับการผลิตเมทัลลิกแบเรียม: เนื่องจากอัตราส่วนส่วนผสมที่แตกต่างกันอาจมีปฏิกิริยาสองประการสำหรับการลดอลูมิเนียมของแบเรียมออกไซด์ สมการปฏิกิริยาคือ: ปฏิกิริยาทั้งสองสามารถสร้างแบเรียมในปริมาณเล็กน้อยที่ 1,000-1200 ℃ ดังนั้นจึงต้องใช้ปั๊มสูญญากาศเพื่อถ่ายโอนไอแบเรียมอย่างต่อเนื่องจากโซนปฏิกิริยาไปยังเขตควบแน่นเย็นเพื่อให้ปฏิกิริยาที่จะย้ายไปทางขวาต่อไป สารตกค้างหลังจากปฏิกิริยาเป็นพิษและจำเป็นต้องได้รับการรักษาก่อนการกำจัด